克尔克岛(亚得里亚海东北部)潮汐凹槽的丰富度、分布情况及其形态特征与海岸地貌的关系

《Quaternary International》:Abundance, distribution, and morphological characteristics of tidal notches on Krk Island (NE Adriatic) in relation to coastal geomorphology

【字体: 时间:2026年06月09日 来源:Quaternary International 1.8

编辑推荐:

  N. Dunato Pejnovi? | K. Pikelj | I. Ru?i? | ?. Benac 里耶卡自然历史博物馆,克罗地亚里耶卡 摘要 本文旨在记录和描述与生物侵蚀相关的海岸地貌,即克里克岛(Krk Island)海岸上的潮汐凹槽,并探讨这些地貌对海岸演变的重要

  
N. Dunato Pejnovi? | K. Pikelj | I. Ru?i? | ?. Benac
里耶卡自然历史博物馆,克罗地亚里耶卡

摘要

本文旨在记录和描述与生物侵蚀相关的海岸地貌,即克里克岛(Krk Island)海岸上的潮汐凹槽,并探讨这些地貌对海岸演变的重要性。研究区域位于克瓦尔纳(Kvarner)地区的克里克岛,该岛的海岸主要由抗侵蚀性较强的碳酸盐岩构成。在狭窄的海岸带内,会发生缓慢的喀斯特化过程;而在局部高潮线以下,则主要发生生物侵蚀作用。当碳酸盐岩受到严重破坏和破碎时,会形成海岸悬崖和小洞穴。在由飞沙岩或第四纪沉积物构成的相对较小的海岸区域,还会发生机械性海洋侵蚀。
本文分析了潮汐凹槽的位置和几何特征,并试图将其几何形态与全新世期间亚得里亚海北部的海平面上升过程以及该地区最近的构造运动联系起来。根据在104个地点进行的测量,明显形成的潮汐凹槽顶部始终至少低于当前平均海平面(MSL)43厘米。克里克岛海岸上凹槽的细长形状表明相对海平面上升过程持续了较长时间。这些凹槽保存完好,其形状的变化可能是由于海浪造成的岩石磨损所致。保存完好的凹槽顶部及其海拔高度(e)介于当前平均海平面以下43至78厘米之间,这表明克里克岛经历了快速的构造下沉。不同海岸区域的潮汐凹槽海拔高度没有显著差异。

引言

潮汐凹槽是一种形成于受保护岩石海岸上的沟槽状侵蚀地貌,常见于潮差较小的地区,尤其在石灰岩中最为明显。其形成通常归因于生物侵蚀(bioerosion),同时机械侵蚀也起到了一定作用(Pirazzoli, 1986)。海洋凹槽的形成可能受到多种因素的影响,包括化学腐蚀、波浪冲击、海水飞溅、干燥作用、盐分风化(Trenhaile, 2014)、淡水渗入导致的溶解作用(Higgins, 1980),以及沙粒和卵石的磨损作用(Evelpidou and Pirazzoli, 2016)。在所有中潮带地貌中,潮汐凹槽被认为是最能反映海平面变化的指标(Pirazzoli and Evelpidou, 2013;Trenhaile, 2015;Furlani et al., 2017;Evelpidou et al., 2017)。
生物侵蚀作用在平均海平面附近最为强烈,随后逐渐减弱至潮间带的上下边界。因此,潮汐凹槽通常呈现U形或V形轮廓(Pirazzoli, 1986)。潮汐凹槽的凹陷可能会发展至顶部坍塌,但这种情况在自然界中较为罕见。更常见的情况是,生物侵蚀过程因海平面的相对升降而停止(Pirazzoli, 1986;Trenhaile, 2014)。保存完好的潮汐凹槽相对于当前平均海平面的垂直位置,被认为是评估碳酸盐岩海岸海平面变化的宝贵依据(Pirazzoli, 1986;Pirazzoli and Evelpidou, 2013)。
尽管潮汐凹槽在热带地区最为常见(De Waele and Furlani, 2013),但在海洋环境中,潮汐凹槽的形成关键因素是较小的潮差,这在地中海地区尤为明显(Antonioli et al., 2015;Trenhaile, 2002, 2015)。生活在潮间带和亚潮带的生物通过生物化学和生物力学方式侵蚀海岸。例如,蓝细菌会改变与岩石接触的海水化学成分,从而增强其腐蚀性,或通过分泌物直接溶解岩石(Golubic et al., 2005)。海绵、海胆和软体动物等生物群落会在岩石表面钻孔、刮擦和挖掘(Neuman, 1968;Bromley and D’Alessandro, 1990;Coll et al., 2010;Calcinai et al., 2011)。尽管沿海物种和群落存在差异,但在地中海(Neumann, 1966;Peres and Picard, 1964;Palmer et al., 2003)和亚得里亚海(Schneider, 1976)记录到潮汐凹槽的所有地点,都存在明显的生态分区。沿海岸垂直轴的物种和群落分布具有可靠的、易于识别的颜色编码系统,有助于栖息地识别(Chappuis et al., 2014)。亚得里亚海北部的潮间带(或中潮带)生物分区通过特定颜色进行区分,无需具备专业物种知识即可识别。生物群落覆盖的上限为白色区域(WE,Schneider, 1976),而下限为绿色区域(GN,Torunski, 1979)。
在亚得里亚海东北部的克瓦尔纳地区,发育良好的水下潮汐凹槽较为普遍(Pirazzoli, 1980;Benac, 1992;Benac and Jura?i?, 1998;Faivre et al., 2019),这些凹槽通常呈细长且不对称的形状(Benac et al., 2004, 2008)。这里的白色区域上限对应于最近形成的潮汐凹槽顶部。白色区域上限与潮汐凹槽顶部之间的距离,等于当前平均海平面(BMSL)与形成凹槽时的旧平均海平面(BMSL)之间的距离。里耶卡湾目前的BMSL比水文平均海平面低20厘米(Benac et al., 2004)。
本文初步研究了克里克岛的一些海岸地貌特征,重点关注与生物侵蚀相关的潮汐凹槽的分布和描述。克里克岛位于克瓦尔纳地区,该地区介于克罗地亚大陆和伊斯特拉半岛之间(图1)。
该岛的海岸主要由抗侵蚀性强的碳酸盐岩构成,因此在能量较低的环境下能够有效抵御波浪侵蚀。因此,与生物侵蚀相关的地貌(包括潮汐凹槽)在岛上广泛分布,成为本研究的主要研究对象。本文重点分析了潮汐凹槽的垂直位置和几何特征,并试图将其与全新世期间亚得里亚海北部的海平面上升过程以及该地区最近的构造运动联系起来。

章节摘录

地貌与地质背景

克里克岛的面积为403.11平方公里,海岸线总长度为210.3公里(Duplan?i? Leder et al., 2004)。岛屿呈不规则三角形,基底位于克瓦尔纳里克(Kvarneri?)水域,顶点朝北(图1)。克里克岛的地形多样:北部地区主要为平坦的低地,海拔高度在5至45米之间(图2A)。中部地区地表起伏平缓,坡度较小……

研究方法

我们对克里克岛的海岸进行了详细的岩石学和地貌学调查。在碳酸盐岩结构较为脆弱的区域,机械侵蚀占主导地位,因此这些地方没有形成潮汐凹槽。选择结构较为致密的碳酸盐岩区域进行详细调查,通过浮潜和潜水等方式识别、记录潮汐凹槽的位置。

研究结果

最终数据集包含104个测量到的潮汐凹槽(图6)。所有潮汐凹槽的地理坐标和形态参数见附录(表1)。如方法部分所述,本研究新发现了67个潮汐凹槽,其中37个是之前由其中一位作者(Benac et al., 2004, 2008)报告过的旧凹槽的延续(编号46-82,图6;表1)。

讨论

在克里克岛狭窄的海岸带内,生物侵蚀作用占主导地位,而机械性海洋侵蚀仅限于少数区域(图9)。即使存在岩石结构差异,碳酸盐岩也具有较强的抗波性能。无植被覆盖的溅水区宽度受当地风力和波浪影响(图10)。

结论

克里克岛的海岸主要由抗侵蚀性强的碳酸盐岩构成。在狭窄的海岸带内,喀斯特化过程缓慢进行;而在局部高潮线以下,则主要发生生物侵蚀作用。这些过程导致岛上形成了大量潮汐凹槽。当碳酸盐岩严重破碎时,会形成海岸悬崖和小洞穴。在某些小范围内,还会发生显著的机械性海洋侵蚀。

资金支持

本研究得到了欧盟 – NextGenerationEU - GEOKVARNER - uniri-iz-25-68项目的资助。

CRediT作者贡献声明

N. Dunato Pejnovi?:概念构思、可视化、初稿撰写、审稿与编辑。K. Pikelj:初稿撰写、审稿与编辑。I. Ru?i?:可视化、初稿撰写、审稿与编辑。?. Benac:概念构思、可视化、初稿撰写、审稿与编辑。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢Robert Ko??al在制作图表方面提供的宝贵帮助,同时感谢?elimir Gr?an?i?的出色摄影工作,以及两位匿名审稿人对文章提出的建设性意见,这些意见显著提升了文章质量。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号